混沌翅片流道抗結垢性能的研究.pdf

1、隨著社會進步和經濟發(fā)展,能源危機已經成為世界各國面臨的重大難題之一。換熱設備是石油、化工、動力、能源、冶金、航空、車輛、制冷、食品等許多高耗能工業(yè)部門廣泛使用的工藝設備。在眾多熱力系統(tǒng)的投資中,換熱設備占有較大比重,其性能的好壞直接關系到經濟效益的高低。然而,大多數(shù)換熱設備都存在著不同程度的污垢問題。由于污垢的存在,使得換熱設備的傳熱能力下降,介質流動阻力增大,從而造成了一系列的經濟損失,因此,換熱設備的結垢問題受到了各國研究者的廣泛關

2、注。板翅式換熱器是一種高效換熱設備,具有結構緊湊、輕巧、傳熱效率高等許多優(yōu)點。然而由于其流道狹小,在相同的條件下結垢對其性能的影響較一般類型換熱設備更為嚴重。
　　針對這種情況,本文研究了一種能夠產生混沌流的流道(混沌翅片流道),采用了理論分析、數(shù)值模擬和實驗研究三者相結合的方法,對該流道的抗結垢性能進行研究。結合傳質的特點,將反應器內研究混合情況的停留時間分布(RTD)概念引入流道抗結垢研究中,介紹了貝克列準數(shù)Pe的物理含義。同

3、時,通過貝克列準數(shù)Pe與傳熱及傳質之間聯(lián)系指出了貝克列準數(shù)Pe是衡量管內對流傳質的重要標志參數(shù),并對其抗結垢效果做了定量分析,揭示了其在抗結垢方面應用的優(yōu)越性。采用數(shù)值計算方法,應用大型FLUENT軟件對混沌翅片流道內的流動性能進行數(shù)值模擬計算。模擬了流體在該混沌翅片流道內隨流動的發(fā)展情況,流道內流體的雷諾數(shù)Re、普朗特數(shù)Pr、流道幾何尺寸對流動及抗結垢性能的影響,并且與三角形直翅片流道進行了對比。結果表明,該混沌翅片流道具有較好的抗結